高钒高速钢、高铬铸铁耐磨性分析
高碳高钒系高速钢耐磨性研究
高碳高钒系高速钢耐磨性研究
葛辽海;刘海峰;刘耀辉;于思荣
【期刊名称】《电子显微学报》
【年(卷),期】2000(19)4
【摘要】@@ 本文制备了以高碳、高钒和变质处理为特征的新型轧辊用高速钢,并与高铬铸铁相对比,研究了该新型高速钢的耐磨性和磨损机理.试验合金采用5kg中频感应炉,在包内预加复合变质剂进行变质处理.热处理后,试件加工成
10mm×10mm×14mm的磨损试样.在MM-200型磨损试验机上进行干磨擦磨损试验,对磨偶件采用硬质合金YG6(φ45mm×10mm).试验时间30min,载荷分别为200N和250N,转动速度400r/min.用精度为0.1mg的光学天平测定试样的磨损量.每种成分进行三次耐磨试验,取三次试验结果平均,并以高铬铸铁为基准,衡量相对耐磨性ε(ε=高铬铸铁失重/试验合金失重).
【总页数】2页(P549-550)
【作者】葛辽海;刘海峰;刘耀辉;于思荣
【作者单位】中国科学院长春应用化学研究所;吉林工业大学材料科学与工程学院,长春130025;吉林工业大学材料科学与工程学院,长春130025;吉林工业大学材料科学与工程学院,长春130025
【正文语种】中文
【中图分类】TB3
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1.高碳高钒高速钢复合轧辊的研究进展 [J], 陈慧敏;陈跃;魏世忠
2.高碳高钒高速钢、高铬铸铁的耐磨性分析 [J], 马永杰;汪洋
3.高碳高钒系高速钢耐磨材料的现状与发展 [J], 王强;杨涤心;魏世忠;龙锐
4.碳对高钒高速钢冷轧辊耐磨性的影响 [J], 王强;杨涤心;魏世忠;龙锐;白万真
5.高碳高钒系高速钢的耐磨性研究 [J], 刘海峰;刘耀辉;于思荣
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钒钛高铬铸铁及其耐磨机理的研究
辽宁工程技术大学硕士学位论文钒钛高铬铸铁及其耐磨机理的研究姓名：苏丹申请学位级别：硕士专业：材料学指导教师：刘忆20060101辽宁工程技术大学硕士学位论文１９退火后组织如图所示：高铬白口铸铁退火后的组织结构主要是变异莱氏体＋珠光体＋二次渗碳体。
图２—２退火后组织２．３．１淬火试验高铬铸铁在铸态和热处理态都具有很好的耐磨性，但在实际工作过程中，铸态的高铬铸铁不一定能得到需要的组织，为了发挥其耐磨性，常常处理成马氏体基体，使基体本身更耐磨，更好的支持碳化物。
本试验淬火温度选取了９６０℃。
２．３．２回火试验回火是铸件淬火后必不可少的后续工序，回火温度取２６０℃，使铸件淬火后的温度趋于稳定化。
舀舞时同ｈ．·图２－３“淬火＋回火”工艺曲图３．１为ｖ含量为０．８％的铸态试样ｘ射线衍射图谱，可以看出，存在奥氏体相，生成Ｃｒ７Ｃ３，Ｆｅ３Ｃ，Ｍ０２Ｃ，ＴｉＣ和Ｖ２Ｃ等化合物；图３－２为该试样热处理后ｘ射线衍射图谱，奥氏体大部分转变成马氏体，同时还有Ｃｒ７Ｃ３，Ｍ０２Ｃ，ＴｉＣ和Ｖ２Ｃ等化合物生成。
３．１．２金相组织高铬铸铁的铸态金相组织为共晶碳化物＋奥氏体及奥氏体的转变产物．如图３．３。
当含ｃｒ大于１２％时，高铬铸铁的共晶碳化物主要是Ｍ７Ｃ３型共晶碳化物，所以高铬铸铁的铸态组织为奥氏体加Ｍ７ｃ３型碳化物及少量马氏体组成，碳化物呈美丽的菊花状和条块状。
高铬铸铁若想获得马氏体组织，必须得通过热处理来实现Ｄｓ］。
（ａ）加入０．８％钒×４００（ｂ）加入ｌ－０％钒×４００图３．３钒钛高铬铸铁铸态试样的显微组织（ａ）未加钒（ｂ）加入０．６％钒×４００辽宁工程技术大学硕士学位论丈（ｃ）加入０．８％钒ｘ４００（ｄ）加入１．０％钒Ｘ４００图３—４钒钛高铬铸铁热处理后试样的显微组织图３－４是未加钒和加不同含量的钒变质处理试样热处理后的组织，其组织均为马氏体＋碳化物＋弥散分布的二次碳化物‘９１。
高钒高速钢_高铬铸铁冷轧辊磨损试验研究_王强
高铬铸铁采用 "%*%#!淬火 （ 空冷） ，&$%#!回火 （ 一次回 火）热处理工艺进行处理；高钒高速钢则采用 )$%#!退 火 （ 炉冷至 *%%#! 以下） ， "%$%#! 淬火 （ 空冷） ， $$%# ! 回火 （ 一次回火）的热处理工艺进行处 理 。试 样 经 过 磨削加工后，在 +,-"$%. 型洛氏硬度 计 测 量 $ 个 点 ， 高 铬 铸 铁 、 高 钒 高 速 钢 的 平 均 硬 度 分 别 为 +,/$(0&、
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表明，高速钢中细小弥散分布的 UE 型碳化
物可以有效地阻碍磨粒对基体的犁削且不易破 碎 ，其 耐磨性明显优于高铬铸铁；并指出在高应力下 其 耐 磨 性更佳。韩国学者 ]3A1$V;AD$>[817 等
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!$ 试验条件及方法
!#!$ 试样材料及试件
试样材料的化学成分见表 ! 。熔化在 .’$\7 中频炉
对高速钢轧辊
基金项目： 河南省重大科技攻关项目 （ ’(""’"’(’’ ）。收稿日期： "’’.-’(-’% 收到初稿， "’’.-’(-"" 收到修订稿。 作者简介： 王强 （ !+a!- ）， 男， 四川省眉山人， 硕士研究生， 主要从事耐磨材料的研究。 R- =86D： :36KA3a!"b49;A #V9=#
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图 " 试样辊几何尺寸
图 *#86-" 型轧辊摩擦磨损试验机工作原理简图
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高铬铸铁的耐磨性
高铬铸铁的耐磨性关富雷【摘要】从生产和应用角度综合讨论了高铬耐磨铸铁的耐磨性.综述了金属磨损的一般问题以及国内外现状.并且通过实验途径,即对高铬铸铁进行必要的处理,然后进行实验,对数据进行讨论和分析,得出了提高材料耐磨性的方法.【期刊名称】《上海大中型电机》【年(卷),期】2011(000)002【总页数】9页(P32-39,41)【关键词】高铬铸铁;耐磨性;磨损;碳化物;应力【作者】关富雷【作者单位】哈尔滨电机厂有限责任公司,黑龙江,哈尔滨,150040【正文语种】中文0 引言磨损是造成机械失效的主要原因之一。
为了维持各种机械设备的正常运行，工业部门需要投入大量金属制造易损件，这方面的金属消耗量是相当可观的，金属磨损问题多年来一直是材料科学工作者关注的热点。
减少金属磨损，总体上有两个途径:一是改善零件的服役条件，尽量减少外界对零件的伤害;二是设法提高零件材料本身的抗磨能力。
工业实践表明:煤矿机械、电力机械、建材机械、农业机械中许多易磨损件改用高铬耐磨铸铁后寿命成倍延长，获得显著的社会效益和经济效益。
目前，高铬铸铁已经是世所公认的优良抗磨材料，在采矿、水泥、电力、铁路机械、耐火材料等方面应用十分广泛。
高铬白口铸铁具有优良的抗磨料磨损能力，冲击韧性也优于其它合金白口铸铁，这是它成为当代最佳抗磨材料的基本原因。
它的优良抗磨能力和冲击韧性主要决定于其特有的组织，高铬白口铸铁含铬量大于11%，铬、碳含量比值超过3.5。
在这种情况下，高硬度M7C3型碳化物几乎全部代替了M3C型碳化物。
M7C3型碳化物基本上是以孤立的条状形态存在，与呈网状连续分布的M3C型碳化物相比，大大增强了基体的连续性，因而整体材料的韧性显著提高。
而且由于基体中富含有铬元素，有较好的淬透性，经过适宜的热处理可获得抗磨能力优良的金属组织。
1 试验过程1.1 铸造工艺1.1.1 成分设计本实验所采用的高铬铸铁成分皆为:22%Cr、2.7% ～ 3.0%C、3.5% ～4.0%Mn、0.5% ～ 0.6%Si、少量 Ni。
高钒高速钢与高铬铸铁的滚动磨损性能对比研究
ｃ ｓ ｒ ｎ ｍａｎ ｙｉ ｉ ａ ｅｉｓｄ ７ ，ｗｈｌ ｈ ｒ ｃ ｓｉ ＶＨ Ｓ ｉ ｌ ｎ ｔ ｔ ｔｔ ｅｂ ｕ ｄ ｒ ａ ｔｉｏ ｉｌ ｔ ｔ ｉ ｅＭ ｎ ｉ ｎ Ｃ３ ｉ ｔ ｅｃ ａ ｋ ｎ Ｈ ｅ Ｓ ｍａｎ ｙｉ ｉｉ ｅａ ｈ ｏ ｎ ａ ｙ ａ
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高铬铸铁_??????
高铬铸铁
高铬铸铁是一种含有高铬（一般大于12%）的铸铁材料。
它具有良好的耐磨、耐热、抗腐蚀等性能，广泛应用于矿山、冶金、水泥、电力等行业中需要抗磨、抗腐蚀性能较高的零部件制造。
高铬铸铁的主要优点有：
1. 良好的耐磨性：高铬铸铁中的高铬元素可以形成较硬的碳化铬（Cr7C3），提高材料的硬度和耐磨性。
2. 良好的耐热性：高铬铸铁中的高铬元素可以提高材料的热稳定性和耐高温性能，适用于高温环境下的工作。
3. 抗腐蚀性能优异：高铬铸铁中的高铬元素可以形成致密的氧化铬（Cr2O3）保护膜，有效阻止氧、水和其他腐蚀介质的侵蚀。
4. 加工性能好：高铬铸铁具有良好的铸造流动性和机械加工性能，可以通过各种铸造和加工方法进行成型。
尽管高铬铸铁具有许多优点，但也存在一些缺点，如易产生铬酸盐等有害物质，需要注意环保和安全问题。
此外，高铬铸铁较为脆性，对冲击和震动敏感，需合理设计和使用。
钒对高铬铸铁组织及性能的影响毕业设计论文
摘要高铬铸铁因其优越的性能而受到越来越广泛的重视。
高铬铸铁相对合金钢有优良的耐磨性，相对一般白口铸铁有高得多的韧性、强度，同时它还兼有良好的抗高温和抗腐蚀性能，加之生产便捷、成本适中，所以被誉为当代最优良的抗磨料磨损材料之一。
本文就高铬铸铁的铸造及性能进行了比较系统的研究，首先设计高铬铸铁的成分进行铸造，然后利用金相显微镜对试样的组织形态、化学成分、物相组成进行了分析，最后通过硬度测试，冲击实验进行性能检测。
结果表明，高铬铸铁的组织主要由基体和碳化物组成，基体的相是主要奥氏体另外还有部分马氏体，而碳化物主要是Cr7C3。
高铬铸铁的硬度及耐磨性都比较高。
关键词：高铬铸铁；铸造；耐磨性；摩擦磨损；AbstractBecause of its superior performance, high chromium cast iron attracted more and more attention.High chromium cast iron has more excellent wear resistance than alloy steel , relative to the general white cast iron has higher toughness, strength, at the same time, it also has good resistance to high temperature and corrosion resistance, and convenient production, low cost, and is regarded as the best of contemporary anti abrasion material.In this paper, the properties of high chromium cast iron casting and compares the system, first of all the design of high chrome cast iron component for casting, then by using optical microscope, scanning electron microscope, on the sample tissue morphology, chemical composition, phase composition are analyzed, finally, hardness test friction and impact test, performance testing.The results show that, the structure of high chromium iron is mainly composed of a base and composition of carbide, matrix phase is the main part of austenite and martensite, and the carbide is Cr7C3.The hardness of high chromium cast iron and the wear resistance is higher.Key words:high chromium cast iron; casting; wear resistance; friction and wear.目录摘要 (I)Abstract ......................................................................................................................................... I I 第1章绪论.. (1)1.1课题的目的、意义 (1)1.1.1 课题的目的 (1)1.1.2 课题的意义 (1)1.2课题背景 (2)1.2.1 课题背景 (2)1.3文献综述 (2)1.3.1 高铬铸铁..................................................................................... 错误！未定义书签。
高钒高速钢的研究及应用现状
高钒高速钢的研究及应用现状近20年研究发现，高钒高速钢不仅有很高的硬度和相当的韧性，而且有优良的耐磨性，因此作为新一代耐磨材料，高钒高速钢备受关注。
研究表明，高钒高速钢的耐磨性是高铬铸铁的3倍以上，是高锰钢的10倍以上，已被用于轧辊、锤头、球磨机衬板和转子体等多种耐磨件。
俄罗斯在高速钢和一些结构钢的生产中也开展了用钒代替钨、钼和铌的应用研究。
当前中国正处于高钒高速钢材料的研制、开发和生产应用的起步阶段，为此本文对其研究现状进行了综述并对发展前景进行了展望。
1 高钒高速钢的成分设计高钒高速钢以钒为主要添加元素，辅以铬钼等合金元素，充分利用钒碳化物(VC)硬度高、形态好的特点来提高材料韧性及耐磨性。
目前国外主要采用高碳高钒(铌)类型的成分设计方案。
钒是中国富有元素之一，目前虽然价格较锰、铬等元素贵，但是高钒高速钢的性价比很高。
目前研究或应用的部分高钒高速钢的化学成份中除C、V外，还含有Cr、Mo，有些还含有W和Nb。
V含量最高达15％，最低也不低于2％，C含量最高可达4.6％。
高钒高速钢中钒碳质量比对其组织和性能也有很大的影响。
根据定比碳规律，合金元素及碳含量满足合金碳化物分子式中的定比关系时，二次硬化的效应最好。
VC中V、C的质量比为4.26：1，当钒含量高于化合比时，形成VC后的多余的钒只能溶于基体而造成贵重金属的浪费。
当碳含量高于化合比时，形成VC后多余的碳除部分溶于基体外，剩余部分与成分中的铬、钼等其它合金元素形成复合碳化物。
研究发现，当V/C=3时，高钒高速钢的耐磨性最佳，此时随碳、钒含量增加，耐磨性提高3~4倍。
2 高钒高速钢的组织与性能高钒高速钢的组织相当复杂，显微组织分析常采用以下几种方法：透射电镜相结构分析，扫描电镜形貌特征和微区成分分析，X射线衍射法分析碳化物相的组成，光学金相分析，显微硬度分析；插热分析法研究结晶温度；电子探针测定碳化物的成分等。
与黑白金相相比，彩色金相可以分析较为复杂的显微组织。
高铬铸铁在腐蚀介质中的抗磨损特性
ｆ．ｏ ｎ ｒ ｅ ｅｒｈ Ｉｓｉ ｔ， ｕ ｈ ｕ Ｕｎｖｒｉ ， ｕ ｈ ｕ ３ ０ ０ ， ｈｎ ； ． ｎ ｕ ｎＰ ｗｅ ．Ｌｄ， ｈｎ ｔ ｎ ｌＰ ｗ ｒ １Ｆ ｕ ｄｙ Ｒ ｓ ａｃ ｎｔ ｕｅ Ｆ ｚ ｏ ｉｅｓｔ Ｆ ｚ ｏ ５ ０ ２ Ｃ ｉａ ２ Ｍｉｑ ａ ｏ ｒＣｏ， ｔ．Ｃ ｉａＮａｉ ａ ｏ ｅ ｔ ｙ ｏ
在 腐蚀介质 中的抗磨损特性
张茂勋 １ 中甫 ｚ ， 郑 ， 何福善
（． １ 福州大学 铸造研究所 ， 福建 福州 ３ ０ ０ ；． ５０ ２ ２国电民权发 电有限公司 ， 河南 商丘 ４６２ ） ７ ８ １
摘要 ： 研究了不同 （ 量和 （ ｒ量的高铬铸铁分别在 ５ Ｎ Ｏ 自来水和人工海水介质中的抗腐蚀磨损性能 。结果 ｃ） ｃ） ％ ａ Ｈ、
ｗｉｈ ｖ ｒａｉｎ ｏ ａ ｂ ｎ ｎ ｈ ｏ ｉ ｔ ａ ｉｔｏ ｆｃ ｒ ｏ ａ ｄ ｃ ｒ ｍ ｕｍ ｏ ｔ ｎ ｓ ｈ ｏ ｏ ｉ ｃ ｎ ｅ ｔ；ｔ ｅ ｃ ｒ ｓｏｎ ｗｅａ ｆｈｉ ａ ｔｉｏ ｎ ｔｐ ｗａ ｅ ｎ ｒ ａ ｅ ｗｈ ｎ ｉｓｃ ｒ ｏ ｒｏ －Ｃｒｃ ｓ ｒ ｎ ｉ ａ ｔｒ ｉｃ ｅ ｓ ｄ ｅ ｔ ａ ｂ ｎ
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中图 分类 号 ：Ｇ ５ Ｔ ２７ 文 献 标 识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ３ ８４ （ ０ ０ ０ — ０４ ０ １０ — ３ ５ ２ １ ）３ ０ ３ — ３
Cr-20高铬铸铁的磨损性能研究
ｃｒ．２０高铬铸铁的磨损性能研究铁喜顺１．张永振１，沈百夸‘，拣跃‘，周守超２（１．洛阳工学院材料工程隶，洛阳４７１０３９；２．三门峡巨力枝术有限心司．河南三门姨）抽要：研究了ｃ卜２０高铬锛铁的组身：厦萁三体磨损性能。
结果表明：热处理对ｃｒ．２０高雏铸铁的组织与性能有显著的影响。
对于蠹檀特性。
在謦掼韧粥．ｏ．２０、ｏ—１５高罐铸铁与马氏体球墨铸铁的耐磨性均高于２０铜表面掺碳处理试样ｅ在磨掼进行到一定程度后，由于表面高硬度层的磨损，三种材科的相对耐磨性曼著增大；无论是石英砂，还是玻璃砂作为謦科．ｃ卜２０高话铸铁的耐磨性最高、ｃ・１５高铸铸铁欢之，马氏体璩墨铸铁最低。
嗣时，在玻璃砂软磨料条件下．与２０铜裹面处理试样相比．上述三种耐料耐磨性的优势更大。
关ｔ调：（ｃ卜２疃高铬铸铁；ｆ组织；耐磨性南中围分类号：，协１４３．９、文献标识码：Ａ文章编号：１００１—４９７７（２０００）Ｓ０１—０６４１一０３、ＹｄＩｍ，８ｓｔｊ口ａｔｉ∞ＯｎＷｅａｒＲ∞ｊｓｔａｍＣｈａｒａｃｔｅｒｂｔｊｃＳ．ｏｆＣｒ＿２０ＨｉａｈＣｈｒＯｍｉｕｍＷｈｉｔｅＩｒＯｎＴＪＥＸｊ．ｓｈｕｎｌ，ＺＨＡＮＧＹｏｎ口－ｚｈｅｎｌ，ＳＨＥＮＢａｊ—Ｊｊｎ９１，ａＨＥＮＹｕｅｌ，ＺＨＯＵＳｈｏｕ．ｃｈａ０２（１．Ｄｅｐｌ０ｆＭａｔｅｒｉａＩｓ，ＬｕｏｙａｎｇＩｎｓｔｉ加ｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｌｕｏｙａｎｇ，４７１０３９，Ｈｅ’ｎａｎＰＲＣｈｉｎａ（２．ＳａｎｍｅｎｘｉａＪｕＩｉＴｅｃｈｎｉｑｕｉｃｏ．Ｓａｎｍｅｎｘｉａ，Ｈｅ’ｎａｎ，ＰＲＣｈｊｎａ）＾ｂｇ吨啊：Ｔｈｅｉｎｖ∞ｔＩｇａｔｉｏｎｓｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒａｒｅｍａｄｅｏｎｔ№ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃ如ｒｅａｎｄｗ∞ｒｒ∞１３ｔａｎｔｃｈａ怕ｃ伯ｒＪｓ—ｔｉｃｓｏｒｈｉｇｈ曲ｒｏｍｉｕｍｗｈｉｔｅＩｒｏｎｓｗｉｔｈ２０ｗｔ％ｃｈｆｏｍｉｕｍａｄｄＩｔｉｏｎＴｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒ∞ｕｌｔｓｌｎｄｊｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅｃｒ．２０ｈｉａｈｃｈｒＯｍｉ帅ｗｈ－ｔｅｉｒｏｎ口ｏｓｓ畸∞ｓｔｈｅｂｅｓｔｗ∞ｒｒ∞ｉｓｔａｎｃｅｃｏｍｐａ阳ｄｗｉｔｈｔｈａｔｏｆＣｒ－１５ｈｉｇｈｃｈｒｏｍｉｕｍｗｈ．ｔｅｉｒｏｎａｒ—ｍａｒｔｅｎｉｔｅｄｕｃｔｉｌｅｉｒｏｎ．Ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ，ｔｈｅｅｘｃｅ¨ｅｎｔｗｅａｒ怕ｓｉｓｔａｎｃｅｃＯｍ・ｐａｒｅｄｗ．ｔｈｓｕｒｆａｃｅｈａｒｄ朗ｉｎｇｐＩａ．ｎｓｔ∞１ｗ帅Ｏ．２％ＣａｒｂｏｎｃｏｎｔｅｎｔｉｓｍｕｃｈｍＯｒｅｏｂＶｉＯ惦Ｉｙ计ｕｓｌｎｇｇｌ∞ｓｓａｎｄａｓａｂｒａｓｉｖｅＫｅｙｗＯ—ｓ：Ｃｆ一２０ｈｉｇｈｃｈｒｏｍｉｕｍｗｔｌｉｔｅｉｒＯｎ；ｍｉｃｒＯｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｗｅａｒｒ∞ｉｓｔａｎｃｅｃｒ２０高铬肄铁近年来被成功地应用于许多磨粒瞎损工况条件下的易损件。
高钒高速钢的研究现状
高钒高速钢的研究现状早在1861年，Mushet 首次冶炼了含有2.15%C、1.04%Si、0.58%Mn、0.40%Cr、5.44%W 的钢，由于这种钢在空气中即能淬火，所以Mushet 将此钢称为“自硬钢”。
这就是高速钢的前身，从上世纪三十年代末期，一直到五十年代，高速钢的硬度范围，始终在HRC62-66之间，有时还低于这个硬度范围。
钒首次加入高速钢中，是在1903年左右，当时是把钒当作一种净化剂以消除夹杂物和减少在钢中残留的含气量，因为钒具有强的脱氧能力。
钒作为重要元素加入高速钢中是在1928年，当时为提高切削性能，人们调整高速钢的成分，发现了钒含量在1%以上时，可以提高耐磨性能，于是形成了近代仍广泛应用的18-4-1型含钒高速钢（W18Cr4V）。
当时已认识到增加钒量的同时，必须增加碳含量，由于钒和碳必须成比例地提高，所以形成了高碳高钒高速钢。
可以说，高钒高速钢是基于刀具选材发展起来的，其钒元素含量大都在5%以下。
高钒高速钢用于生产轧辊是一次应用上的创新，与生产刀具相比，其成分也进行了进一步的调整，主要有以下几个方面：(1)有较高的Ｃ和Ｖ含量，钒含量一般提高到3-8%。
其目的是为得到MC 型碳化物，有效地提高轧辊的耐磨性和使用安全性。
(2)有较高Cr含量，增加Cr含量，使轧辊中含有一定数量的M7C3型碳化物，对改善辊面的抗粗糙性，降低轧制力是有益的。
(3)离心铸造高速钢轧辊中含有5%以下的Nb，以降低高速钢中合金元素密度差(主要用于平衡钨、钒形成的MC型碳化物与铁的密度差)过大引起的偏析。
(4)Co 提高高速钢的红硬性，应用于热轧机上的高速钢轧辊，加入Co可明显提高耐磨性，热轧高速钢轧辊中一般加入10%以下的Co。
在高钒高速钢应用于轧辊取得成功的背景下，河南省耐磨材料工程技术研究中心通过调整成分（将钒含量提高到10%左右，去掉钨、降低铬含量），首次将高钒高速钢成功地应用于粉磨行业，取得显著成效。
铸铁磨损性能研究
铸铁系耐磨材料题目：高铬白口铸铁耐磨概述院系：材料与化工学院专业：金属材料工程班级：学号：姓名：摘要高铬铸铁是白口铸铁中一类很重要的高合金白口铁，它以比合金钢高得多的耐磨性和比一般白口铸铁高得多的韧性、强度，同时它还兼有良好的抗高温和抗腐蚀性能，加之生产便捷、成本适中，而被誉为当代最优良的抗磨料磨损材料之一，在矿山、冶金、建材和化工等行业仍得到广泛的应用。
其显微组织中存在着高硬度(1200HV～ 1800HV)的(Cr,Fe)7C3型共晶碳化物,且彼此孤立分布而不连成网状,因而具有较高的韧性。
采用高温淬火(即去稳处理)后回火和通过亚临界处理两种方法可以显著改善高铬白口铸铁的组织和使用性能,从而获得最佳的综合性能。
研究表明,含有大量残留奥氏体的铸态高铬白口铸铁通过亚临界处理可以使其中的残留奥氏体发生马氏体转变而使其硬化 [2～10] 。
与高温淬火相比,采用亚临界处理可以避免铸件畸变和开裂以及降低生产成本,因此对于大型铸件常采用亚临界处理。
关键词；高铬白口铸铁、制备工艺、热处理工艺、性能以及应用1高铬白口铸铁1.1高铬白口铸铁指含铬量在12%～28%之间的白口铸铁。
其共晶组织由M7C3型碳化物和奥氏体或其他转变产物所组成。
M7C3型碳化物呈六角形杆状以及板条状分布在基体当中，连续程度大为降低，碳化物对基体的破坏大大减小。
因而高铬白口铸铁的韧性优于低铬白口铸铁和大部分合金钢。
同时若把基体退火成珠光体后，还可以进行机械加工。
这种碳化物不但硬度很高，还赋予铸铁很高的强度，若以3mm直径的高铬白口铸铁试样作定向凝固，以使M7C3型碳化物规则排列，其抗拉强度可高达3100MPa。
1.2 高铬白口铸铁中各基体的显微硬度；铁素体70～200HV、珠光体300～460HV、奥氏体300～600HV、马氏体500～1000HV。
由其硬度可观马氏体的硬度最高，其磨料磨损抗性也最好所以一般希望得到马氏体。
例如；一种15Cr3Mo 高铬铸铁基体不同时磨损情况也不同。
对高铬铸铁的一些认识
对高铬铸铁的一些认识高铬铸铁是最重要的耐磨材料之一，适用于各种高应力磨料磨损的工况条件，广泛应用于机械、冶金、采矿及矿产品加工等行业。
近年来，各工业国家都很重视对高铬铸铁的研究工作，以期充分利用其优异的耐磨性能。
含铬量在12%以上的高铬铸铁，开发于20世纪初期，1917年获得了美国专利。
当时，由于对高铬铸铁的特点了解不多，其潜能未能充分发挥，因而未被广泛采用。
20世纪中期，美国国际镍公司研究开发了镍硬系列共4种耐磨铸铁（Ni Hard 1～4），其中，镍硬4（Ni Hard 4）于1951年获得了美国专利，逐渐成为大家所熟知的耐磨材料，广泛应用于矿产品加工行业。
镍硬4的耐磨性能很好，且有适当的抗冲击能力，但是，仍然因其抗冲击能力欠佳而限制了其在高应力磨料磨损条件下的应用。
20世纪60年代，美国Abex 公司，为改善高铬铸铁的性能，进行了大量的研究工作，系统研究了Ni、Mo、Mn、Si、Cr和C等元素在高铬铸铁中的作用。
随后，美国Climax Molybdenum 公司又对Mo和Cu在高铬铸铁中的作用进行了系统的研究。
80年代，美国内政部矿业局的研究中心又对高铬铸铁的热处理进行了研究。
美国材料试验学会制定的标准ASTM A532《抗磨铸铁》中基本体现了上述研究工作的成果。
我国标准GB/T 8263－1999 《抗磨白口铸铁件》中，等效采用了ASTM A532－93a 标准中所列的8个牌号中的7个，其中，属于高铬铸铁的4个牌号全都采纳了。
高铬铸铁耐磨件，在我国应用很广，随着矿业和冶金行业的迅速发展，对高铬铸铁件的需求增长很快，目前，年产量已超过50万吨，不仅供国内各行业使用，也有相当数量的铸件出口。
尽管高铬铸铁的应用已有80多年的历史，而且对其进行过很多研究工作，但是，到目前为止，我们对高铬铸铁的了解仍然不够全面，还有待在生产实践中进一步深化认识，如：（1）为了适应不同的工况条件，高铬铸铁已有多种牌号，但总体而言，化学成分的变化范围还太宽。
高铬铸铁在抗冲击条件下耐磨性能的试验研究
收稿日期:2006 06 27; 修订日期:2009 02 09作者简介:张忠诚(1963 ),河北昌黎人,教授.研究方向:铸造合金熔体处理及变质处理.Vo l.30N o.3M ar.2009铸造技术FO U N DRY T ECH N OL OG Y试验研究 R esearch高铬铸铁在抗冲击条件下耐磨性能的试验研究张忠诚1,王忠民1,刁美艳1,王占民2,张忠波2(1.河北科技大学材料科学与工程学院,河北石家庄050081;2.河北晋州市森佳耐磨材料有限公司,河北晋州052260)摘要:在M L D 10型冲击磨料磨损试验机上,对国产的高铬铸铁和西班牙进口的低合金抗磨钢,在不同的冲击功条件下,就其耐磨性进行了对比试验。
通过对不同冲击条件下材料的失重、磨损面的形貌、材料的显微组织等的研究,分析两种材料的抗冲击磨损性能,并着重讨论了磨料的性质、冲击功的大小对材料抗冲击磨损性能的影响。
同时,对在试验过程中高铬铸铁试样所表现出来的脆性进行了讨论。
结果表明:经热处理高铬铸铁试样的抗磨性能优于其铸态试样,高铬铸铁的抗冲击磨料磨损性能优于低合金抗磨钢。
关键词:磨料磨损;高铬铸铁;低合金钢中图分类号:T G251.2 文献标识码:A 文章编号:1000 8365(2009)03 0325 04Soudy on Impact Wear Properties of High Chromium Cast IronZHANG Zhong cheng 1,W ANG Zhong min 1,DIAO Mei yan 1,WANG Zhan min 2,ZHANG Zhong bo2(1.College of Materials Science and Engineering,Hebei University of Science and Technology,Shijiazhuang 050081,China;2.Jinzhou Senjia Foundry C o.,Ltd.,Jinzhou 052260,China)Abstract:A comparision of impact wear properties ie made between high chromiu m cast and low alloy steels by the MLD 10impact wear tester.Th e impact,wear properties of two types of materials are in vestigated in terms of material loss,profile of impacted an d worn su rfaces an d variation s in microstructu re of su rface layer an d su b su rface layer of the im pacted en d of the two types of materials.Th e authors stu dy the influ ence of slu rry properties and impact work on the impact wear properties of the two types of m aterials.It is conclu ded that high chromium cast iron is better than low alloy steels in impact wear properties.Key words:Abrasive wear;High chromiu m cast iron ;Low alloy steel火力发电厂采用 3.4M 及以上的大型磨机进行粉煤作业,为保证磨球在较大的冲击功条件下不发生破碎,要求磨球具有良好的冲击韧度。
钒高速钢与高铬铁对比
J
OU
西 安 RNAL O F
交 通 大 学 XI′AN J IAO TON
学 报 G U N IV ERSI
T
Y
Vol . 40 №3 Mar. 2006
高钒高速钢与高铬铸铁的滚动磨损性能对比研究
徐流杰1 , 邢建东1 , 魏世忠2 , 陈慧敏2 , 龙 锐2
冲击韧性/ J ·cm - 2 81 6 61 5
© 1994-2006 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
第 3 期 徐流杰 ,等 :高钒高速钢与高铬铸铁的滚动磨损性能对比研究
收稿日期 : 2005Ο07Ο04. 作者简介 : 徐流杰 (1974～) ,男 ,博士生 ;邢建东 (联系人) ,男 ,教授 ,博士生导师. 基金项目 : 河南省重大科技攻关项目 (0322020300) .
© 1994-2006 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
Comparative Investigation to Rolling Wear Properties Bet ween High2Vanadium High2Speed Steel and High2Chromium Cast Iron
Xu Liujie1 , Xing J iando ng1 , Wei Shizho ng2 , Chen Huimin2 , Lo ng Rui2
氏体 + 残余奥氏体 , M7 C3 主要呈板条状分布于基 体中 ,其间有少量的块状 M7 C3 .
铸铁磨损性能研究
铸铁系耐磨材料题目：高铬白口铸铁耐磨概述院系：材料与化工学院专业：金属材料工程班级：学号：姓名：摘要高铬铸铁是白口铸铁中一类很重要的高合金白口铁，它以比合金钢高得多的耐磨性和比一般白口铸铁高得多的韧性、强度，同时它还兼有良好的抗高温和抗腐蚀性能，加之生产便捷、成本适中，而被誉为当代最优良的抗磨料磨损材料之一，在矿山、冶金、建材和化工等行业仍得到广泛的应用。
其显微组织中存在着高硬度(1200HV～ 1800HV)的(Cr,Fe)7C3型共晶碳化物,且彼此孤立分布而不连成网状,因而具有较高的韧性。
采用高温淬火(即去稳处理)后回火和通过亚临界处理两种方法可以显著改善高铬白口铸铁的组织和使用性能,从而获得最佳的综合性能。
研究表明,含有大量残留奥氏体的铸态高铬白口铸铁通过亚临界处理可以使其中的残留奥氏体发生马氏体转变而使其硬化 [2～10] 。
与高温淬火相比,采用亚临界处理可以避免铸件畸变和开裂以及降低生产成本,因此对于大型铸件常采用亚临界处理。
关键词；高铬白口铸铁、制备工艺、热处理工艺、性能以及应用1高铬白口铸铁1.1高铬白口铸铁指含铬量在12%～28%之间的白口铸铁。
其共晶组织由M7C3型碳化物和奥氏体或其他转变产物所组成。
M7C3型碳化物呈六角形杆状以及板条状分布在基体当中，连续程度大为降低，碳化物对基体的破坏大大减小。
因而高铬白口铸铁的韧性优于低铬白口铸铁和大部分合金钢。
同时若把基体退火成珠光体后，还可以进行机械加工。
这种碳化物不但硬度很高，还赋予铸铁很高的强度，若以3mm直径的高铬白口铸铁试样作定向凝固，以使M7C3型碳化物规则排列，其抗拉强度可高达3100MPa。
1.2 高铬白口铸铁中各基体的显微硬度；铁素体70～200HV、珠光体300～460HV、奥氏体300～600HV、马氏体500～1000HV。
由其硬度可观马氏体的硬度最高，其磨料磨损抗性也最好所以一般希望得到马氏体。
例如；一种15Cr3Mo 高铬铸铁基体不同时磨损情况也不同。
WC高铬铸铁铸渗工艺及耐磨性研究
WC/高铬铸铁铸渗工艺及耐磨性研究樊巧芳1，安宁1，李彦明1，刘忆2，殷锦捷11辽宁工程技术大学材料科学与工程系，辽宁阜新（123000）2 徐州工程学院机电学院，江苏徐州（221008）E-mail：stone-0230@摘要：为了提高铸件表面的耐磨性，本试验采用膏块铸渗法在高铬铸铁表面获得一层致密、均匀的WC颗粒复合层；分析了复合层纵面的组织与结构，研究了WC含量对渗层硬度和耐磨性的影响。
结果表明复合层纵面由基体、过渡区和渗层组成；随WC含量的增加，渗层的硬度和耐磨性先上升后下降，当WC含量为50％时渗层的宏观硬度、显微硬度，相对耐磨性均达到最好。
关键词：铸渗；高铬铸铁；WC颗粒；耐磨性1 引言在农业、矿山等工况条件下，磨粒磨损是其主要的失效形式，这些部件还具有制造精度低、铸件所占比重大、对表面耐磨要求高，心部还要具有一定的韧性等特点[1]。
因此，本试验致力于研制一种新型的低成本的耐磨复合材料，使其既具有优于传统耐磨材料的性能特点，还能降低生产成本，延长材料的使用寿命。
2 试验材料及试验方法2.1 基体材料的选择高铬铸铁熔化后具有较强的流动能力和渗透能力，材质本身还具有很高的硬度、强度和抗磨性能，因此选用高铬铸铁作为基体材料，其化学成分如表1[2]。
表1高铬铸铁化学成分Tab. 1 Chemical composition of high chromium cast iron化学成分 C Si Mn P S Cr 含量/wt% 2.0 1.0 0.6 0.03 0.04 16.02.2 增强体颗粒的选择增强体颗粒要求具有良好的化学稳定性，与基体有较好的相容性，包括物理、化学、力学性能的相容，同时颗粒与基体要有良好的润湿性，以保证颗粒与基体良好复合。
WC颗粒具有高的比强度、比模量，高导热性、耐热性、耐磨性，低的热膨胀系数等特性[3]，因此选用WC（80＃）作为增强体颗粒；此外，添加一些稀释剂高碳铬粉（60＃），铸渗剂如还原Fe粉、Si-Fe、V-Fe等，粘结剂采用应用最广泛的水玻璃。
钒在高铬铸铁中的作用
钒在高铬铸铁中的作用
1、钒在高铬铸铁中的作用
(1)改善低温强度：钒与铬和碳元素结合，形成均匀分布的钒镁铁硅
合金，改善铸铁的低温强度。
(2)改善塑性：钒能增大晶间距，使晶粒形貌更加均匀，这样物料的
流动性、可塑性等均得到改善;同时，钒的加入可以增加组织的透气性，使各种塑性的变形更加顺畅。
(3)改善合金的耐腐蚀性：钒的加入可以发挥表面抗腐蚀的作用，从
而使高铬铸铁的耐腐蚀性得到改善。
2、钒的添加量
加入钒的量一般为材料重量的0.2%～ 1.2%，太多和太少均不利于铸
铁的性能提高，因此，加入钒量也应予以恰当控制
3、钒在铸造工艺中的应用
(1)用于高硬度材料：钒对于高铬铸铁,高温合金,超合金中的碳及其他
元素结合,形成稳定的熔点，从而增加制品的耐热性和硬度；
(2)用于减小孔径：钒的加入可以增大晶粒大小，使得该材料的热变形控制能力更加强，因此，以较小的孔径就能达到较大的抗腐蚀性和耐冲击的材料。
(3)用于耐磨材料：钒的加入使得该材料具有较好的耐磨性，有利于器件发挥更好的抗磨性能。
4、钒在高铬铸铁中的缺陷
(1)材料韧性变差：当钒的添加量较大时，它可以改变铸铁的组织，使该材料具有较好的可塑性，但是，其韧性会变得较差，甚至无法承受重型负荷；
(2)铸件易裂纹：钒在高温下融为铸件内部的液体，在冷却过程中向表面倾斜运移，使表面形成明显结晶，从而造成铸件裂纹和脆性；
(3)抗吸收性变差：钒的加入可以改变铸件的组织，使得铸件内部存在一定数量的气孔，使其抗吸水性变差。
高钒高速钢的耐磨性研究
可清晰看出。在铁素体基体中，由硬相Ａ１２０。形
成的磨痕的宽度和深度。同时，从图３ｂ）中可 看出．ＶＣ相由于基体的硬度低而变得有韧性并 脱落。随着含碳量的增大。基体组织由铁素体 转变成回火马氏体，导致硬度逐渐增大，且磨
规律。当Ｖ忙＝３。钒和碳的含量分别由５．２０％变 到９．２０％及１＿７６％变化到２．９５％时．ＶＣ的含量 由１０．６０％急剧增加到１８．６８％；当Ｖ＝１０％，Ｃ 的含量由１．５６％增加到３．１５％时．ＶＣ的含量仅 仅从１７．９６％增加到２０．３４％。这意味着最初ＶＣ 含量在较小的变化范围内很高。 （２）硬度和韧性 对于第一组试样．其基体组织是由回火马氏 体和残余奥氏体组成。随着ＶＣ含量的增加，其 宏观硬度会有细微的上升．随着其更加均匀的分 布．试样的硬度会有微小的下降。对于第二组试 样．其Ｖ一１试样的基体组织主要是由铁素体组 成．其硬度很低但韧性很高。Ｖ一２号试样基体组 织是由铁素体、奥氏体和回火马氏体组成。与 Ｖ一１试样相比，其硬度急剧上升，韧性也有微小 的上升。Ｖ一３和Ｖ一６号试样基体组织主要是由 回火马氏体和残余奥氏体组成．其硬度和韧性只 受ＶＣ含量及分布的影响。随着ＶＣ含量的微小 上升和分布的均匀度变高．其硬度同样有微小的
标 准 化 与 质
量
躁
寸 卜 寸
用塑料把粗糙的表面保护起来之后。利用电 火花切割工具沿着耐磨轨迹线的垂直方向４５度
躲 珀
一
ｒ＿
切割出试样斜截面．并将斜截面制金相面观测组６％，Ｃ的含量为１．７６％～２．１０％时，ＶＣ呈棒状沿 织。将塑料保护层使用丙酮溶剂溶解，通过ＳＥＭ 观察并拍得耐磨层和金相表面的过渡区域金相照 片．观察到其微观组织和磨损层的形态结构。
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ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｆｒａｃｔｕｒｅ ＩＩ．Ｆｒａｃｔｕｒｅ
ｈｉｇｈ ｓｐｅｅｄ ｓｔｅｅｌ
Hale Waihona Puke ｒｏｉｌｓ Ｐａｒｔｂｅｈａｖｉｏｒ．１９９８．１９９８．２５４（１—
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ａｓ
ｗｅａｒ－ｒｅｓｉｓｔａｎｔ ｐａｎｓ．Ｈｉｇｈ ｃａｒｂｏｎ ｈｉｇｈ ｖａｎａｄｉｕｍ
ｈｉｇｈ ｓｐｅｅｄ ｓｔｅｅｌ ｉｎ ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌ ｍｉｎｉｎｇ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｈａｓ ｂｒｏａｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｓｐｅｃｔｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｈｉｇｈ ｖａｎａｄｉｕｍ ｈｉｇｈ ｓｐｅｅｄ ｓｔｅｅｌ；ａｂｒａｓｉｖｅ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ；ｈｉｇｈ ｃｈｒｏｍｉｕｍ ｃａｓｔ ｉｒｏｎ；ｈａｒｄｎｅｓｓ
ｔｈａｔ ｏｆ ｈｉｇｈ ｃｈｒｏｍｉｕｍ ｃａｓｔ ｃｒｕｍｂ ｕｎｉｆｏｒｍ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｉｎ ｈａｒｄ ｍａｒｔｅｎｓｉｔｉｃ ｍａｔｒｉｘ，ｍａｋｅ
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Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｗｅａｒ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ ｈｉｇｈ ｃａｒｂｏｎ ｈｉｇｈ ｖａｎａｄｉｕｍ ｈｉｇｈ ｓｐｅｅｄ ｓｔｅｅｌ ｉｓ ３．２ ｔｉｍｅｓ ｉｒｏｎ．ＶＣ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｉｃ ｈａｒｄｎｅｓｓ ｉｓ ｈｉｇｈ，ｔｈｅ ｃｌｏｕｄｓ ｇｌｏｂｕｌａｒ
◆
图１．高钒高速钢、高铬铸铁的金相组织
表２高碳高钒高速钢、高铬铸铁的硬度和冲击韧性
表３磨粒磨损试验结果
高钒高速钢初生碳化物的影响，未经变质处理时，初生为椭圆 形、方形、菱形和多角形等形态的颗粒。加入０．３％稀土变质 处理后ＶＣ为圆整的球形或近似球形的颗粒，弥散分布在基 体中，二元共晶ＶＣ受到与之共生的奥氏体限制，呈现为针状 或短杆状。文献［５］研究表明，加入１．０％钛或０．１％镁变质时，晶 粒内和晶界上的网状碳化物得到明显细化；同时加入０．１％镁 变质可以显著减少奥氏体和共晶碳化物的含量，使共晶碳化 物的分布有所改善；加入１．４％ＲＥ—Ｔｉ—Ｍｇ复合变质剂后，显著 改善了碳化物的分布，使晶粒细化，组织细小且均匀，绝大部 分晶界碳化物呈现断网状分布。 ２．５高碳高钒高速钢高耐磨性原因分析 在磨粒磨损条件下，高碳高钒高速钢具有优良的耐磨性， 其主要原因如下：在磨粒磨损条件下，高碳高钒高速钢具有优 良的耐磨性，其主要原因如下：碳化物的硬度高，在高碳高钒 高速钢的基体上弥散的分布着大量的ＶＣ型碳化物． 高速钢中的碳化物ＶＣ是离散均匀分布的． 而ＶＣ 的显微硬度可高达ＨＶ２６００～２８００，碳化物形态好。高碳高钒 其形状多为球 状、团球状和团块状，只有少量的ＶＣ呈短杆状和条状，与杆 状和板条状的ＣｒＴＣ，相比，既有利于提高冲击韧性，又有利于 提高耐磨性。淬透性好，基体硬度高。高碳高钒高速钢具有很 高的淬透性。经１０５０。Ｃ空冷，５５０ｑｃ回火的高碳高钒高速钢的 基体组织为马氏体＋残余奥氏体．经我们分析得到高碳高钒 高速钢的显微硬度为ＨＶ７２５．８０２，高于高铬铸铁的基体硬度
击试验机与ＨＲ一１５０Ａ型洛氏硬度计上进行冲击韧性和硬度
测量。
收稿日期：２０１３—０１—２０ 作者简介：司岸恒（１９７９一），男，河南洛阳人，大学本科，助理工程 师．主要研究方向：合金耐磨材料。
２试验结果
２．１金相组织 高钒高速钢、高铬铸铁的金相组织见图１。高碳高钒高
万方数据
第４０卷第３期
司岸恒，刘冬冬：高钒高速钢、高铬铸铁耐磨性分析
参考文献 【１］Ｋｅｕｎ
ｌｏｙｉｎｇ ｈｉｇｈ
ｅｎｃｅ
Ｃｈｕｌ
Ｈｗａｎｇ，Ｓｕｎｇｈａｋ Ｌｅｅ，Ｈｕｉ
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Ｃｈｏｏｎ Ｌｅｅ，Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ
ｃａｓｔ
ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｓｐｅｅｄ ｓｔｅｅｌ ａｎｄ
ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｆｒａｃｔｕｒｅ Ｉ：Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ
碳高钒高速钢的实用性能提供理论依据。
１试验方法
１．１化学成分 高钒高速钢、高铬铸铁、高锰钢的主要化学成分范围见表
１。
表１高碳高钒高速钢、高铬铸铁的主要化学成分（％）
１．２试验过程 熔化在５０ｋｇ中频炉上进行，浇注成Ｙ型试块。高碳高钒 高速钢、高铬铸铁均进行相应的变质处理。试样冷却、清理后， 进行热处理。高碳高钒高速钢采用１０５０。Ｃ淬火（空冷），５５０。Ｃ 回火处理。高铬铸铁采用１０２０。Ｃ淬火（空冷），４５０。Ｃ回火处理。 用线切割机切成２０×ｍｍ２０×ｍｍｌ２０ｍｍ试样。在ＪＢ一３００Ｂ冲
ｏｒ
ｈｉｇｈ ｃａｒｂｏｎ ｈｉｇｈ ｖａｎａｄｉｕｍ ｈｉｇｈ ｓｐｅｅｄ ｓｔｅｅｌ ｗｉｔｈ ｈｉｇｈ ａｂｒａｓｉｏｎ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ，ｈａｓ ａｎｄ
ｃａｎ
ｇｏｏｄ ｉｍｐａｃｔ ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ，
ｂｅ ｓａｆｅ ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｌｅ ｉｎｓｔｅａｄ ｏｆ ｈｉｇｈ ｃｈｒｏｍｉｕｍ ｃａｓｔ ｉｒｏｎ ｕｓｅｄ
ＨＶ６３３～７２１。
３结语
（１）在磨粒磨损条件下，高碳高钒高速钢的相对耐磨性是 高铬铸铁的３．２倍。高碳高钒高速钢中的碳化物硬度高、形状 好、均匀分布在坚硬的基体上．是其具有优良耐磨性的主要 原因。 （２）高碳高钒高速钢的硬度和冲击韧性均高于高铬铸铁。 可以成为高铬铸铁的安全可靠的更新换代产品。采取适当的 热处理工艺可以使ＭＣ型碳化物呈颗粒状弥散均匀分布。对 提高耐磨性及冲击韧性具有重要意义。高碳高钒高速钢在冶 金矿山行业有广阔的推广应用前景。
Ｔｈｅ ａｂｒａｓｉｖｅ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｈｉｇｈ
ｖａｎａｄｉｕｍ ｈｉｇｈ ｓｐｅｅｄ ｓｔｅｅｌ，ｈｉｇｈ
ｃｈｒｏｍｉｕｍ
（１．Ｈｅｎａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ
Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ
ｃａｓｔ ｉｒｏｎ
Ｓ／Ａｎ－ｈｅｎｇｉ．ＬｌＵ Ｄｏｎｇ－－ｄｏｎｇｚ
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈｅｎａｎ ｗｅａｒ－ｒｅｓｉｓｔａｎｔ
Ｌｕｏｙａｎｇ，Ｈｅｎａｎ
ｍａｔｅｒｉａｌｓ
Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｒｅｓｅａｒｃｈ
Ｃｅｎｔｅｒ，Ｌｕｏｙａｎｇ，
Ｈｅｎａｎ ４７１００３，Ｃｈｉｎｏ；２．Ｃｏｌｋｇｅ
ｏｆ Ｍ耐ｅｄｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈｅ’ｎａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｌ￡ｙ《Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ４７１００３，Ｃｈｉｎａ）
摘要：高碳高钒高速钢的耐磨性是高铬铸铁的３．２倍。ＶＣ显微硬度高、成团球状或团块状均匀分布在坚硬的马氏 体基体上，使高碳高钒高速钢在具有高耐磨性的同时，具有较好的冲击韧性，可以安全可靠的取代高铬铸铁用作耐磨 件。高碳高钒高速钢在冶金矿山行业有广阔的推广前景。 关键词：高钒高速钢；耐磨性；高铬铸铁；硬度 中图分类号：ＴＧｌｌ５．５８ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００７—８３２０（２０１３）０３—００５６—０２
万方数据
高钒高速钢、高铬铸铁耐磨性分析
作者： 作者单位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 司岸恒， 刘冬冬， SI An-heng， LIU Dong-dong 司岸恒,SI An-heng(河南科技大学河南省耐磨材料工程技术研究中心,河南 洛阳,471003)， 刘冬冬,LIU Dong-dong(河南科技大学材料科学与工程学院,河南洛阳,471003) 湖南农机 Hunan Agricultural Machinery 2013,40(3)
磨粒磨损试验在ＭＬ＿１０磨料磨损试验机上进行。试样 尺寸为４ｒａｍ×４ｍｍ×５ｍｍ。采用Ｎ０１２０氧化铝耐水砂纸，压力 ２５０Ｎ，试样行程２０ｍｍ×７０ｒａｍ。每组取３个试样，测量磨损前 后重量差。以３个试样的平均失重作为最终磨损量。以试样平 均磨损量的倒数作为相对耐磨性。用ＴＧ３２８Ｂ分析天平测量 质量，称重范围２００９，感量０．１ｍｇ。
第４０卷第３期・学术
ＶｏＩ．４０
Ｍａｒ．３
湖南农机
ＨＵＮＡＮ ＡＧＲＩＣＵＬＴＵＰＡＬ
２０１３年３月
Ｍａｒ．２０１ ３
ＭＡＣＨＩＮＥＲＹ
高钒高速钢、高铬铸铁耐磨性分析
司岸恒１，刘冬冬２
（１．河南科技大学河南省耐磨材料工程技术研究中心，河南 洛阳４７１００３；２．河南科技大学材料科学与 工程学院，河南洛阳４７１００３）
２．２硬度和冲击韧性 高碳高钒高速钢、高铬铸铁的硬度和冲击韧性见表２。由 表２可见，高钒高速钢与高铬铸铁相比较，在硬度略高的情况 下，冲击韧性提高。用高钒高速钢取代高铬铸铁用作耐磨件， 不仅可以安全的使用，而且可以节省消耗。 ２．３磨损失重与耐磨性 高碳高钒高速钢、高铬铸铁的磨损失重与耐磨性见表３。 由表３可见，在磨粒磨损条件下，，高钒高速钢的耐磨性是 高铬铸铁的３．２倍，表现出很好的耐磨性能。 ２．４变质处理对高钒高速钢组织的影响 高钒高速钢常用的变质剂有稀土、钛、镁、ＲＥ—Ｔｉ—Ｍｇ和富 铈混合稀土＋钛铁复合变质剂。文献【４】研究了稀土变质剂对
５７
速钢的典型组织为：钒碳化物Ⅳｃ）＋铬钼复合化合物＋马氏体 ＋残余奥氏体。高碳高钒高速钢中的ＶＣ硬度高达ＨＶ２６００． ２８００．呈团球状、团块状均匀分布．间有少量的ＶＣ呈杆状、 条状。高铬铸铁的典型组织为：Ｃｒ７Ｃ３＋马氏体＋残余奥氏体。 Ｃｒ７Ｃ３显微硬度为ＨＶｌ２００～１ ８００，呈板条状分布于基体中。
本文链接：/Periodical_hunnj201303029.aspx
ｒｏｌｌｓ Ｐａｒｔ
ａｎａｌｙｓｉｓ．Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉ
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